工業4.0目前可被局部感知，正在不斷演化，但距工業4.0願景的完全實現
，距一場宏大革命的全麵完成，仍有相當距離。

從概念邁向應用，從曲高和寡到廣受追捧，誕生於德國的工業4.0已進入第7個發展年頭。

作為一項“未來工程”，工業4.0代表著第四次工業革命的德國路線，其核心是將生產製造與最先進的信息通信技術結合起來，源動力來自經濟社會數字化的快速發展。

前三次工業革命均以一項決定性的技術發明為標誌
，比如蒸汽機
、電力等。新一輪工業革命則非單一技術引領，而是不同技術和要素的融合，是各種“加法”和“排列組合”，技術基礎包括自動化
、物聯網、大數據、雲計算
、人工智能等。

德國聯邦教研部長萬卡說，工業4.0在德國已不再停留在實驗室，而是真正走進工業生產，從概念走向實踐。

根據《環球》雜誌記者在德國的觀察，尤其是在工業4.0誕生地和前沿展示陣地——漢諾威工業博覽會的觀察，工業4.0目前可被局部感知

，正在不斷演化，但距工業4.0願景的完全實現，距一場宏大革命的全麵完成，仍有相當距離。

獨一無二的個性標識

2016年和2017年
，漢諾威大學連續兩年在漢諾威工博會上展示了一條智能化的圓珠筆生產線
，借以讓參觀者親身體驗工業4.0環境，突出表現個性化定製。

不足100平方米的模擬車間裏，依次設計了6個工位，搬運物料的機器人沿軌道在車間內有序穿梭……在zai工gong作zuo人ren員yuan的de引yin導dao下xia，記ji者zhe來lai到dao一yi號hao工gong位wei開kai始shi體ti驗yan。一yi號hao工gong位wei僅jin有you一yi台tai觸chu摸mo屏ping
，記ji者zhe手shou寫xie輸shu入ru個ge人ren信xin息xi後hou，可ke以yi自zi主zhu選xuan擇ze圓yuan珠zhu筆bi的de個ge性xing化hua配pei置zhi，包bao括kuo筆bi芯xin顏yan色se、筆帽顏色
、筆杆手握處凹凸程度、筆頭形狀，此外還可以輸入一行字符，作為雕刻在筆杆上的個性化圖案。

完成信息輸入後點擊“確認”
，屏幕上顯示出一個訂單編號
，該編號用於跟蹤記者訂製這支圓珠筆的全流程生產。

離li開kai一yi號hao工gong位wei
，運yun送song物wu料liao的de機ji器qi人ren自zi動dong行xing駛shi到dao記ji者zhe麵mian前qian
，呈cheng上shang一yi個ge空kong的de工gong具ju盒he，工gong具ju盒he的de凹ao槽cao恰qia好hao對dui應ying一yi支zhi圓yuan珠zhu筆bi的de各ge個ge部bu件jian，右you下xia角jiao還hai有you一yi個ge顯xian示shi屏ping

，黑hei色se的de電dian子zi墨mo水shui顯xian示shi著zhe記ji者zhe的de姓xing名ming和he訂ding單dan編bian號hao。

拿na著zhe工gong具ju盒he
，記ji者zhe來lai到dao二er號hao工gong位wei。在zai工gong作zuo人ren員yuan的de指zhi揮hui下xia
，將jiang工gong具ju盒he放fang在zai指zhi定ding的de傳chuan感gan器qi上shang，工gong位wei的de觸chu摸mo顯xian示shi屏ping上shang隨sui即ji顯xian示shi出chu訂ding單dan信xin息xi，確que認ren信xin息xi無wu誤wu後hou，工gong位wei上shang的de一yi台tai大da型xing機ji器qi開kai始shi運yun轉zhuan。短duan短duan幾ji分fen鍾zhong，伴ban隨sui著zhe刺ci耳er的de切qie割ge打da磨mo聲sheng

，一yi根gen實shi心xin的de銀yin色se金jin屬shu棍gun被bei製zhi成cheng筆bi杆gan，筆bi杆gan手shou握wo處chu凹ao凸tu程cheng度du與yu記ji者zhe下xia單dan時shi的de設she置zhi完wan全quan一yi致zhi。

將餘熱尚存的筆杆放入工具盒指定凹槽，記者隨即來到三號工位。隻見工位上擺放著兩排塑料工具盒，分別裝滿了筆芯
、筆帽、筆頭等零件，顏色規格各不同。此外

，每個盒子上方均裝有一盞指示燈。

經過身份和訂單信息確認後
，由於記者配置了藍色筆芯、hongsebimaohetuxingbitou

，shengyouxiangyingguigelingjiandegongjuheshangfangzhishidengxianhouliangqi。jizheconghezhongquzouxiangyinglingjianhou，zhishidengzidongximie
，eryidanwuquleqitahezhongdelingjian，xiangyinghezishangfangdezhishidenghuichenghongsebaojingzhuang。

將(jiang)各(ge)零(ling)件(jian)裝(zhuang)入(ru)工(gong)具(ju)盒(he)後(hou)，記(ji)者(zhe)走(zou)到(dao)四(si)號(hao)工(gong)位(wei)
，這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)激(ji)光(guang)雕(diao)刻(ke)工(gong)位(wei)。經(jing)過(guo)信(xin)息(xi)確(que)認(ren)

，將(jiang)筆(bi)杆(gan)放(fang)入(ru)雕(diao)刻(ke)機(ji)

，短(duan)短(duan)幾(ji)十(shi)秒(miao)
，記(ji)者(zhe)最(zui)初(chu)輸(shu)入(ru)的(de)一(yi)行(xing)字(zi)符(fu)就(jiu)被(bei)清(qing)晰(xi)地(di)刻(ke)在(zai)了(le)金(jin)屬(shu)筆(bi)杆(gan)上(shang)，也(ye)讓(rang)這(zhe)支(zhi)筆(bi)擁(yong)有(you)了(le)世(shi)界(jie)上(shang)獨(du)一(yi)無(wu)二(er)的(de)“個性標識”。

五wu號hao工gong位wei是shi裝zhuang配pei工gong位wei，一yi塊kuai觸chu摸mo顯xian示shi屏ping上shang，三san維wei動dong畫hua依yi次ci播bo放fang著zhe人ren工gong裝zhuang配pei圓yuan珠zhu筆bi的de各ge個ge步bu驟zhou。記ji者zhe根gen據ju指zhi示shi的de分fen解jie動dong作zuo

，將jiang工gong具ju盒he的de各ge零ling件jian按an序xu組zu裝zhuang

，一yi支zhi個ge性xing化hua的de圓yuan珠zhu筆bi就jiu此ci誕dan生sheng。

正zheng當dang記ji者zhe以yi為wei大da功gong告gao成cheng時shi
，工gong作zuo人ren員yuan提ti示shi記ji者zhe將jiang裝zhuang配pei的de圓yuan珠zhu筆bi拿na到dao六liu號hao工gong位wei進jin行xing質zhi量liang檢jian測ce。整zheng個ge檢jian測ce由you一yi個ge微wei型xing機ji械xie手shou臂bi操cao作zuo完wan成cheng，無wu需xu人ren工gong參can與yu。檢jian測ce過guo關guan，從cong機ji械xie手shou中zhong取qu下xia圓yuan珠zhu筆bi，整zheng個ge生sheng產chan流liu程cheng才cai算suan完wan成cheng。

一支個性化圓珠筆誕生記，是有關整個工業4.0的“微小說”。

“數據黃金”是王道

youyitiaozhinengshengchanxiantuozhandaoyigezhihuigongchang，deguoyixiedaqiyeyijingnachulejiejuefangan。liru，weiyudeguohongbaodeboshigongchangnenggouzaiyitiaoshengchanxianshangliyong2000個不同的零件生產出200種不同的液壓模塊。同時，利用無線射頻識別（RFID）技術，博世洪堡工廠的內部物流效率提高10%

，生產積壓減少近三分之一。

分析稱
，因為各種要素的融合，工業4.0的外延極廣
，不局限於一條生產線、一座車間或一家企業。按照德國工業4.0促進機構“工業4.0平台”的說法，工業4.0會(hui)持(chi)續(xu)改(gai)變(bian)德(de)國(guo)工(gong)業(ye)未(wei)來(lai)生(sheng)產(chan)及(ji)加(jia)工(gong)的(de)方(fang)法(fa)
，孕(yun)育(yu)出(chu)涵(han)蓋(gai)產(chan)品(pin)整(zheng)個(ge)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)的(de)智(zhi)能(neng)價(jia)值(zhi)鏈(lian)
，靈(ling)活(huo)的(de)個(ge)性(xing)化(hua)生(sheng)產(chan)將(jiang)成(cheng)為(wei)新(xin)標(biao)準(zhun)
，資(zi)源(yuan)消(xiao)耗(hao)降(jiang)低(di)，生(sheng)產(chan)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)。

值得一提的是
，工業4.0不(bu)僅(jin)關(guan)於(yu)製(zhi)造(zao)，也(ye)關(guan)於(yu)服(fu)務(wu)。業(ye)界(jie)認(ren)為(wei)，製(zhi)造(zao)與(yu)服(fu)務(wu)的(de)融(rong)合(he)是(shi)新(xin)一(yi)輪(lun)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)的(de)突(tu)出(chu)特(te)征(zheng)。在(zai)第(di)四(si)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)中(zhong)，服(fu)務(wu)扮(ban)演(yan)著(zhe)比(bi)前(qian)三(san)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)角(jiao)色(se)。西(xi)門(men)子(zi)、博世
、思愛普等工業4.0領軍企業均在服務領域加大投入，創新商業模式。其中，前瞻性維修是工業4.0環境下的一種全新的維修服務理念，相關應用已經鋪開。

“前瞻性維修”的基本原理是通過物聯網，實時監測、收集、分析、處理目標設備狀態
，提前做出故障判斷並給出維修建議，避免設備意外停工，提高設備運作可靠性，降低維修成本。

“一列火車的空調在旅途中突發故障
，乘客雖仍能抵達目的地，但乘坐體驗將大打折扣
，而新一輪工業革命帶來的‘前瞻性維修’能夠提前預判和解決故障
，在給顧客提供穩定、舒適服務的同時
，降低企業維修成本……”歐洲最大的軟件公司德國思愛普公司負責生產和創新的董事會成員貝恩德·洛伊克特曾對記者介紹這樣一個前瞻性維修的應用。

洛伊克特說
，思愛普為意大利鐵路公司超過2000台機車和列車車廂安裝了600萬至700萬個傳感器，這些傳感器不間斷地收集、傳chuan輸shu列lie車che各ge部bu分fen的de數shu據ju，不bu僅jin包bao括kuo機ji車che動dong力li數shu據ju，還hai有you空kong調tiao等deng設she備bei數shu據ju。例li如ru
，在zai空kong調tiao可ke能neng出chu現xian故gu障zhang前qian一yi至zhi二er周zhou，係xi統tong就jiu會hui做zuo出chu提ti示shi並bing提ti供gong解jie決jue方fang案an

，工gong作zuo人ren員yuan能neng夠gou做zuo到dao未wei雨yu綢chou繆mou。“不僅能更好地服務乘客，還能節約維修成本8%至10%。”

在西門子公司看來，自動化生產流程出現故障時必須快速排除，因為時間就是金錢。尤其對那些依賴高效率生產和快速轉運、麵臨全球競爭壓力的企業
，生產線停滯會造成難以承受的損失。因此，“前瞻性維修”是一塊成長中的服務市場。

例如
，一家電力供應商從西門子購買一款燃氣渦輪機的同時，可以簽署一份個性化定製的服務合同。基於此，西門子會提供日常監測、維修等服務，並快速排除緊急故障，保證客戶企業全速運轉。

事實上，工業4.0環境下工業服務水平的提高很大程度有賴於智能產品的應用。裝配有智能計算機

、傳chuan感gan器qi以yi及ji複fu雜za係xi統tong的de產chan品pin

，比bi如ru燃ran氣qi渦wo輪lun，會hui持chi續xu不bu斷duan地di產chan生sheng反fan映ying其qi實shi時shi狀zhuang態tai的de數shu據ju，因yin此ci能neng夠gou被bei全quan天tian候hou監jian測ce。與yu此ci同tong時shi，基ji於yu大da數shu據ju分fen析xi提ti供gong的de寶bao貴gui經jing驗yan信xin息xi，供gong應ying商shang能neng夠gou對dui零ling部bu件jian的de壽shou命ming做zuo出chu精jing確que預yu測ce。這zhe些xie數shu據ju也ye是shi提ti供gong高gao附fu加jia值zhi服fu務wu的de基ji礎chu。

西門子認為
，數據的收集和分析是關鍵，是提供個性化服務的基礎。“大數據分析”或“數據黃金”的趨勢已經在許多領域出現。

演進中的工業4.0

根據德國信息技術、電信和新媒體協會的數據，工業4.0相關產值增長迅速，2018年預計達70億歐元。相關產業中，機器設備製造業是領頭羊
，今年產值預計增長23%，達15億歐元。

與產值的快速增長同步，企業開發的工業4.0deyingyongshuliangyezaikuaisuzengjia。buguo，jinconghannuoweigongbohuikan
，geqiyekaifadexinyingyonglinianyuxingshiqutong，jinnianzhanshideyingyongyuyinianqianqubiebumingxian，fanyingchugongye4.0漸進式演化的趨勢。

1. 同種應用改良細節

一些企業在今年工博會上展示的產品或應用似曾相識，例如ABB集團展示的雙臂工業機器人YuMi

，去年展會已經亮相。然而，細節上的改進使得新一代產品更高效。

ABB集團首席數字官朱雷特說，相比去年，定位高精確度製造的YuMi變得更加靈活，已經具備一定的自我學習能力。更好的攝像頭、更多的傳感器和輸入裝置讓YuMi今後有可能聽到環境中的聲音和信號並作出反應。

2. 同類應用舉一反三

今年的工博會上，企業開發出的前瞻性維修解決方案越開越多，實際應用的領域越來越廣。例如，美國通用電氣（GE）基於其研製生產航空發動機的長期經驗，將前瞻性維修解決方案應用於航空發動機，旨在提高發動機的運行可靠性
，保障航空安全。

此外，GE還(hai)首(shou)次(ci)展(zhan)出(chu)了(le)應(ying)用(yong)於(yu)輸(shu)油(you)管(guan)道(dao)等(deng)密(mi)閉(bi)容(rong)器(qi)的(de)前(qian)瞻(zhan)性(xing)維(wei)修(xiu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，利(li)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)機(ji)器(qi)人(ren)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)和(he)維(wei)修(xiu)，大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)維(wei)修(xiu)準(zhun)備(bei)周(zhou)期(qi)，避(bi)免(mian)了(le)人(ren)工(gong)作(zuo)業(ye)的(de)危(wei)險(xian)性(xing)。

與“前瞻性維修”類似，根據客戶需求進行“個性化生產”也是較普遍的應用類別。一些企業展示了模擬數字工廠生產線
，從訂單個性化配置到訂單跟蹤、生產監控等，多采取類似的技術手段，隻是生產的產品類別不同。

3. 中小企業嶄露頭角

據“工業4.0平台”的不完全統計，目前德國共有近300家製造業企業生產或使用工業4.0應用。西門子、博世、思愛普等大型企業引領著工業4.0的方向。相比之下
，受自身能力所限
，加上擔心風險，中小企業參與工業4.0的熱情不高。

不過，相比去年，今年工博會上可以看到一些德國中小企業正在參與工業4.0進程
，盡管往往隻是提供局部的產品或技術，比如應用於物聯網及VR技術的軟件。

4. 大企業拓展生態係統

從軟件到硬件，從生產到服務，實力較強的大企業在開發工業4.0應用的同時，不斷拓展自身的生態係統，培育更加自主、全麵提供完整解決方案的能力，以求在工業4.0帶來的產業鏈重塑中搶占更多先機。

庫卡公司在今年工博會上展示了自主開發的KUKA Connect工業雲平台，用戶可在任何時間、任何地點查看和分析工業機器人的運行狀態。KUKA Connect同時提供第三方合作夥伴的工業APP，創造圍繞KUKA機器人的工業生態。

庫卡公司監事會主席顧炎民把“智慧工廠”描述為對庫卡工業機器人、雲端係統和製造業物流等業務的整合，稱它是“一個完整的工業4.0解決方案”。

同時，庫卡還與一批谘詢公司攜手，為客戶提供關於“智慧工廠”大規模定製化生產的谘詢服務
，將方案提供延伸到了生產前期。

來源：2017年8月23日出版的《環球》雜誌 第17期

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